Генерирующий аэрозоль материал и устройства, включающие в себя такой генерирующий аэрозоль материал
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к генерирующему аэрозоль материалу, который испускает аэрозоль и/или газ при нагреве. Устройство для генерирования вдыхаемого аэрозоля и/или газа содержит генерирующий аэрозоль материал, имеющий объединенный с ним нагревательный элемент, который по меньшей мере частично погружен в генерирующий аэрозоль материал или покрыт этим материалом, так что генерирующий аэрозоль материал нагревается посредством прямого контакта с нагревательным элементом с электрическим сопротивлением, при этом генерирующий аэрозоль материал выполнен в виде единой структуры и/или покрытия, которое может нагреваться для генерирования множества доз вдыхаемого аэрозоля и/или газа, в котором генерирующий аэрозоль материал является литым или экструдированным материалом. Техническим результатом изобретения является регулирование количества высвобождаемого тепла. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 18 ил., 11 табл., 4 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к генерирующему аэрозоль материалу, который испускает аэрозоль и/или газ при нагреве.
Уровень техники
Табачный материал нагревается в курительных изделиях с целью высвобождения веществ, содержащихся в этом материале, и их подачи в виде аэрозоля.
Во многих курительных изделиях тепло, обеспечивающее тепловую энергию для высвобождения дымообразующего аэрозоля из табачного материала, образуется посредством физико-химических процессов разложения, которые происходят во время горения и могут быть комбинацией окислительного разложения, пиролиза, пиросинтеза и дистилляции. Однако существует тенденция к образованию значительной тепловой энергии, генерируемой при горении, поэтому часто возникают сложности в отношении регулирования количества высвобождаемого тепла.
Сущность изобретения
По первому аспекту изобретения предлагается устройство для генерирования вдыхаемого аэрозоля и/или газа, содержащее генерирующий аэрозоль материал, который имеет объединенный с ним нагревательный элемент с электрическим сопротивлением, так чтобы генерирующий аэрозоль материал мог нагреваться посредством прямого контакта с нагревательным элементом с электрическим сопротивлением, при этом генерирующий аэрозоль материал предусмотрен в качестве единой структуры и/или покрытия, которое может нагреваться для генерирования множества доз вдыхаемого аэрозоля и/или газа.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может многократно нагреваться нагревательным элементом для генерирования доз вдыхаемого аэрозоля и/или газа.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал содержит генерирующий аэрозоль агент.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал содержит никотин.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал содержит табачный материал.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал содержит неорганический материал наполнителя.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал содержит связующее.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере, часть нагревательного элемента с электрическим сопротивлением имеет форму сетки или спирали.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере, часть нагревательного элемента с электрическим сопротивлением, по меньшей мере, частично погружена в генерирующий аэрозоль материал или покрыта этим материалом.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере, часть генерирующего аэрозоль материала, по меньшей мере, частично окружена нагревательным элементом с электрическим сопротивлением.
В некоторых вариантах выполнения первый участок генерирующего аэрозоль материала может нагреваться независимо от второго участка генерирующего аэрозоль материала нагревательным элементом с электрическим сопротивлением.
В некоторых вариантах выполнения первый участок и второй участок имеют различные химические составы.
В некоторых вариантах выполнения, по меньшей мере, один участок генерирующего аэрозоль материала должен перемещаться из первого положения во второе положение для нагрева нагревательным элементом с электрическим сопротивлением.
В некоторых вариантах выполнения нагрев генерирующего аэрозоль материала нагревательным элементом с электрическим сопротивлением должен инициироваться и/или регулироваться пользователем устройства.
В некоторых вариантах выполнения устройство является устройством с нагревом без горения.
По второму аспекту настоящего изобретения предлагается способ изготовления устройства для генерирования вдыхаемого аэрозоля и/или газа по первому аспекту, при этом вышеуказанный способ содержит нанесение суспензии генерирующего аэрозоль материала на нагревательный элемент с электрическим сопротивлением.
В некоторых вариантах выполнения суспензия наносится посредством литья суспензии на нагревательный элемент с электрическим сопротивлением. В некоторых вариантах выполнения суспензия наносится посредством погружения нагревательного элемента с электрическим сопротивлением в суспензию. В некоторых вариантах выполнения суспензия экструдируется с нагревательным элементом с электрическим сопротивлением или на нагревательный элемент с электрическим сопротивлением.
По третьему аспекту настоящего изобретения предлагается использование устройства по первому аспекту для генерирования аэрозоля и/или газа, содержащего никотин.
По четвертому аспекту настоящего изобретения предлагается использование генерирующего аэрозоль материала, как определено в первом аспекте, для генерирования аэрозоля и/или газа, содержащего никотин, посредством нагрева материала в прямом контакте с нагревательным элементом с электрическим сопротивлением.
По пятому аспекту настоящего изобретения предлагается композитная структура, содержащая нагревательный элемент с электрическим сопротивлением, который, по меньшей мере, частично погружен или покрыт генерирующим аэрозоль материалом, при этом вышеуказанный материал находится в прямом контакте с нагревательным элементом с электрическим сопротивлением и может нагреваться для генерирования множества доз выдыхаемого аэрозоля и/или газа.
В некоторых вариантах выполнения нагревательный элемент с электрическим сопротивлением является сеткой.
В некоторых вариантах выполнения композитная структура может перемещаться для нагрева различных участков структуры.
В некоторых вариантах выполнения различные участки композитной структуры могут нагреваться независимо отдельными источниками питания или посредством переключения подачи питания с одного участка на другой.
В некоторых вариантах выполнения композитная структура имеет форму удлиненной полосы или ленты.
В некоторых вариантах выполнения композитная структура содержит генерирующий аэрозоль материал, как определено в первом аспекте изобретения.
По шестому аспекту настоящего изобретения предлагается изделие, содержащее композитную структуру по пятому аспекту изобретения и средства для перемещения композитной структуры с целью обеспечения нагрева ее различных участков.
В некоторых вариантах выполнения композитная структура имеет форму удлиненной полосы или ленты, и средство для ее перемещения имеет форму катушки.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится описание вариантов выполнения только в качестве примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематичный вид генерирующего аэрозоль материала, нанесенного на нагревательный элемент из металлической сетки, по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 2 - вид в разрезе генерирующего аэрозоль материала, нанесенного на нагревательный элемент из металлической сетки, по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 3 - схематичный вид генерирующего аэрозоль материала, нанесенного на нагревательный элемент из металлической сетки, соединенный с источником питания, по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 4 - схематичный вид двух нагревательных элементов из металлической сетки, каждый из которых покрыт генерирующим аэрозоль материалом и соединен с последовательным источником питания для обеспечения раздельного последовательного нагрева каждого элемента по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 5 - схематичный вид генерирующего аэрозоль материала, нанесенного на нагревательный элемент из металлической спирали по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 6 - вид в разрезе генерирующего аэрозоль материала, нанесенного на нагревательный элемент из металлической спирали, по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 7 - схематичный вид генерирующего аэрозоль материала, нанесенного на нагревательный элемент из металлической спирали, соединенный с источником питания, по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 8 - схематичный вид двух нагревательных элементов из металлической спирали, каждый из которых покрыт генерирующим аэрозоль материалом и соединен с последовательным источником питания для обеспечения раздельного последовательного нагрева каждого элемента по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 9 - схематичный вид генерирующего аэрозоль материала, окруженного нагревательным элементом из металлической сетки, соединенным с источником питания по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 10 - схематичный вид генерирующего аэрозоль материала, окруженного нагревательным элементом из металлической спирали, соединенным с источником питания по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 11 - схематичный вид последовательной камеры для генерирования аэрозоля, включающей в себя несколько нагревательных элементов, содержащих генерирующий аэрозоль материал, при этом каждый из указанных элементов может быть отдельно расположен в герметизированной камере в уплотненной капсуле с электрическими контактами для соединения с последовательным источником питания с целью обеспечения раздельного последовательного нагрева каждого элемента по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 12 - схематичное изображение курительного изделия, содержащего последовательную камеру для генерирования аэрозоля по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 13 - схематичное изображение вставления последовательной камеры для генерирования аэрозоля в курительное изделие (не в масштабе);
фиг. 14 - схематичное изображение схемной логики электрического нагревательного элемента в курительном изделии по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 15 - схематичное изображение нагревательного элемента с покрытием, соединенного с источником нагрева, в формате кассеты с приводом кассеты для перемещения элемента в зону нагрева (не в масштабе);
фиг. 16 - схематичное изображение курительного изделия, содержащего камеру для генерирования аэрозоля с кассетой по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 17 - схематичное изображение схемной логики электрического нагревательного элемента в формате кассеты в курительном изделии по варианту выполнения изобретения (не в масштабе);
фиг. 18 - схематичное изображение испытательного устройства для проверки генерирования аэрозоля с целью исследования способности к генерированию аэрозоля (не в масштабе).
Подробное описание
Настоящее изобретение относится к устройствам для образования вдыхаемого аэрозоля и/или газа и к устройствам, содержащим генерирующий аэрозоль материал, который может нагреваться для испускания вдыхаемого аэрозоля. В частности, настоящее изобретение относится к устройствам, содержащим генерирующий аэрозоль материал в контакте с источником тепла, который является нагревательным элементом с электрическим сопротивлением.
Генерирующий аэрозоль материал соединен с нагревательным элементом с электрическим сопротивлением, так чтобы генерирующий аэрозоль материал и нагревательный элемент образовывали одно целое или композитную структуру. В некоторых вариантах выполнения нагревательный элемент с электрическим сопротивлением, по меньшей мере, частично погружен или покрыт генерирующим аэрозоль материалом. В некоторых вариантах выполнения нагревательный элемент с электрическим сопротивлением, по меньшей мере, частично окружает генерирующий аэрозоль материал.
В некоторых вариантах выполнения нагрев генерирующего аэрозоль материала не ведет к значительному сгоранию материала. В некоторых вариантах выполнения нагрев не вызывает никакого горения или, по существу, никакого горения генерирующего аэрозоль материала.
Использование электроэнергии для нагрева генерирующего аэрозоль материала в курительном изделии имеет много преимуществ. В частности, оно имеет много преимуществ по сравнению с использованием горения.
Горение является сложным процессом, который генерирует аэрозоли посредством комбинации интерактивных физико-химических процессов, которые могут включать в себя окислительное разложение, пиролиз, пиросинтез и дистилляцию. Это, в общем, ведет к генерированию сложных аэрозолей. Например, дым, образующийся из сгорающего курительного изделия, содержащего табак, является сложной динамической смесью более чем 5000 идентифицированных составляющих.
Экзотермические процессы горения могут быть самоподдерживающимися и могут приводить к получению значений интенсивности теплообразования и теплоты сгорания, которые являются достаточными для разрушения горючей матрицы. В некоторых случаях матрица может быть полностью разрушена до зольного остатка, который может содержать неорганические негорючие материалы. В горящих сигаретах могут достигаться очень высокие температуры в результате экзотермической реакции горения. Между затяжками сигаретой (период неполного сгорания между затяжками) центр зоны горения в табачном стержне сигареты может достигать температур вплоть до 800°С. Во время затяжки сигаретой периферия зоны горения в табачном стержне сигареты может достигать температур вплоть до 910°С.
Использование нагревательных систем с электрическим сопротивлением является преимуществом, поскольку упрощается управление интенсивностью теплообразования и обеспечивается более легкое генерирование более низких уровней тепла по сравнению с использованием горения.
Таким образом, использование электрических нагревательных систем обеспечивает улучшенный контроль во время генерирования аэрозоля и/или газа из генерирующих аэрозоль материалов. Кроме того, обеспечивается генерирование аэрозоля и/или газа без горения вместо полного разрушения в результате горения. Электрические нагревательные системы также могут способствовать генерированию аэрозоля и/или газа из, по существу, негорючих материалов, таких как неорганические сорбенты, с ингредиентами, которые при нагреве генерируют аэрозоль или газ.
В устройствах по изобретению нагревательный элемент с электрическим сопротивлением обеспечивает среду для прохождения электрического тока и генерирования тепла. Когда электрический ток проходит через элемент, температура элемента повышается, и контактирующий с ним генерирующий аэрозоль материал нагревается.
Повышение температуры генерирующего аэрозоль материала может оказывать соответствующее влияние на генерирующий аэрозоль материал. В некоторых вариантах выполнения это может приводить к генерированию газа и/или аэрозоля. В некоторых вариантах выполнения повышение температуры генерирующего аэрозоль материала может приводить к образованию газа и/или аэрозоля, который имеет необходимые органолептические показатели и/или содержит никотин.
Эффект, производимый генерирующим аэрозоль материалом, который нагревается нагревательным элементом, будет зависеть от химического состава генерирующего аэрозоль материала, а также температуры, до которой он нагревается.
Генерирующий аэрозоль материал, включенный в состав устройств по изобретению, может иметь любой пригодный химический состав.
Устройства по изобретению могут обеспечивать многочисленные подачи или порции аэрозоля и/или газа. Это означает, что генерирующий аэрозоль материал может нагреваться для получения достаточного количества аэрозоля и/или газа для осуществления множества затяжек. Это может быть достигнуто посредством нагрева генерирующего аэрозоль материала в течение периода времени, достаточного для получения объема аэрозоля и/или газа, пригодного для множества подач. В некоторых вариантах выполнения это может предусматривать постоянный нагрев генерирующего аэрозоль материала. Как вариант, это может предусматривать последовательные более кратковременные периоды нагрева генерирующего аэрозоль материала, при этом, по усмотрению, во время каждого периода будет производиться одна подача или обеспечиваться одна порция аэрозоля и/или газа. В последних вариантах выполнения один и тот же генерирующий аэрозоль материал может нагреваться многократно с помощью одного и того же нагревательного элемента с целью обеспечения множества подач или порций аэрозоля и/или газа.
В некоторых вариантах выполнения устройства по изобретению включают в себя генерирующий аэрозоль материал в форме единой структуры. Это означает, что материал получают в цельном виде. Эта единая структура может быть получена, например, посредством экструзии, литья или формования. Эта структура или покрытие может быть образована из суспензии, которая подвергается сушке для получения генерирующего аэрозоль материала в твердой форме. В некоторых вариантах выполнения суспензия подвергается сушке в контакте с нагревательным элементом, так чтобы генерирующий аэрозоль материал имел твердую форму и сцепление с нагревательным элементом.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать генерирующий аэрозоль агент. В этом контексте «генерирующий аэрозоль агент» представляет собой агент, который способствует генерированию аэрозоля. Генерирующий аэрозоль агент может способствовать генерированию аэрозоля посредством способствования сублимации газа в твердое состояние или конденсации газа в жидкость. В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль агент может улучшать подачу ароматизатора из генерирующего аэрозоль материала.
В генерирующий аэрозоль материал по изобретению может быть включен любой пригодный генерирующий аэрозоль агент. Пригодные генерирующие аэрозоль агенты включают в себя без ограничения: высокомолекулярный спирт, такой как сорбит, глицерин или гликоли, такие как пропиленгликоль или триэтиленгликоль; невысокомолекулярный спирт, такой как одноатомные спирты, углеводороды с высокой температурой кипения, кислоты, такие как молочная кислота, производные глицерина, сложные эфиры, такие как диацетин, триацетин, триэтиленгликольдиацетат, триэтилцитрат или изопропилмиристат, и сложные эфиры алифатической карбоновой кислоты, такие как метилстеарат, диметилдодеканедиоат и диметилтетрадеканедиоат.
В состав генерирующего аэрозоль материала может быть включено любое пригодное количество и концентрация генерирующих аэрозоль агентов. В некоторых вариантах выполнения количество и концентрация генерирующего аэрозоль материала могут использоваться в качестве средства для регулирования количеств аэрозоля и/или газа, генерируемого материалом при нагреве. В некоторых вариантах выполнения в состав материала может быть включено большее количество и концентрация генерирующего аэрозоль материала для генерирования при нагреве большего количества аэрозоля и/или газа.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать приблизительно 5-50% или 10-20% масс. генерирующего аэрозоль агента. В некоторых вариантах выполнения преимущественно генерирующий аэрозоль материал может содержать приблизительно 10-30% или 20-40% масс. генерирующего аэрозоль агента. В некоторых из этих вариантов выполнения генерирующий аэрозоль агент может быть глицерином.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать одно или несколько соединений с целью понижения температуры кипения одного или нескольких других веществ в генерирующем аэрозоль материале. В некоторых из этих вариантов выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать одно или несколько соединений с целью образования азеотропной смеси с одним или несколькими другими веществами в генерирующем аэрозоль материале.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать один или несколько ароматизаторов. В данном контексте термины «вкусовое вещество» и «ароматизатор» относятся к материалам, которые могут использоваться для создания желаемого вкуса и аромата в изделии для взрослых потребителей, если это разрешают государственные нормативные правовые акты.
Они могут включать в себя экстракты (например, лакрицу, гортензию, лист белой японской магнолии, ромашку, пажитник, гвоздику, ментол, мяту японскую, анисовое семя, корицу, траву, гаултерию, вишню, ягоду, персик, яблоко, драмбьюи, бурбон, шотландский виски, виски, мяту курчавую, перечную мяту, лаванду, кардамон, сельдерей, каскарилью, мускатный орех, сандаловое дерево, кокосовое масло, бергамот, герань, экстракт меда, розовое масло, ваниль, лимонное масло, апельсиновое масло, кассия, тмин, коньяк, жасмин, канангу душистую, шалфей, фенхель, перец гвоздичный, имбирь, анис, кориандр, кофе или мятное масло из мяты любого вида), усилители вкуса, блокираторы участка рецепторов горечи, активаторы или стимуляторы участка рецепторов обоняния, сахар и/или заменители сахара (например, сукралозу, ацесульфам калия, аспартам, сахарин, цикламат, лактозу, сахарозу, глюкозу, фруктозу, сорбит или маннитол) и другие добавки, такие как древесный уголь, хлорофилл, минералы, растительное сырье или вещества для освежения полости рта. Они могут быть имитационными, искусственными или натуральными ингредиентами или их смесями. Они могут иметь любую форму, например, могут быть маслом, жидкостью или порошком.
В вариантах выполнения, в которых генерирующий аэрозоль материал содержит один или несколько ароматизаторов, преимущественно материал может содержать количество и концентрацию ароматизаторов, пригодные для подачи их требуемых количеств в аэрозоль и/или газ, генерируемый из генерирующего аэрозоль материала. В некоторых вариантах выполнения требуемое количество может быть количеством, которое обеспечивает улучшенный процесс восприятия для взрослых пользователей устройствами изобретения.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать никотин. В некоторых вариантах выполнения преимущественно материал может содержать количество и концентрацию никотина, пригодные для подачи требуемых количеств никотина в аэрозоль и/или газ, генерируемые при нагреве генерирующего аэрозоль материала.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал высвобождает никотин более контролируемым и эффективным образом по сравнению с обычными сжигаемыми сигаретами. В обычных сигаретах никотин высвобождается между затяжками, поскольку, табак продолжает гореть. Однако в некоторых вариантах выполнения в устройствах настоящего изобретения генерирующий аэрозоль материал может нагреваться только по желанию, что может иметь место при вдыхании аэрозоля и/или газа, генерируемого в устройстве.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать больше приблизительно 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% или 10% масс. никотина. В некоторых вариантах выполнения материал может содержать меньше приблизительно 25%, 20%, 15%, 10% или 5% масс. никотина. В некоторых вариантах выполнения материал может содержать приблизительно 4% масс. никотина.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать табачный материал, в котором табачный материал является материалом, содержащим табак или его производные. В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать заменитель табака.
Табак, используемый в генерирующем аэрозоль материале или обрабатываемый для получения табачного материала, такого как экстракт табака, для использования в генерирующем аэрозоль материале, может быть любым пригодным табаком, таким как отдельные марки или смеси, резаный табак или цельнолистовой табак, включая сюда табачные смеси Virginia и/или Burley. Он также может быть табаком в виде мелких частиц или пыли, расширенного табака, стеблей, расширенных стеблей и других материалов из обработанных стеблей, таких как резаные свернутые стебли.
В вариантах выполнения, в которых генерирующий аэрозоль материал содержит табачный материал, этот табачный материал может иметь соответствующий химический состав и может быть приготовлен по любому пригодному процессу. В некоторых вариантах выполнения табачный материал может содержать одно или несколько веществ в твердой и/или жидкой фазе. В этих вариантах выполнения табачный материал может иметь любое пригодное содержание твердых частиц или жидкости.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать больше приблизительно 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% или 10% масс. никотина. В некоторых вариантах выполнения материал может содержать меньше приблизительно 25%, 20%, 15%, 10% или 5% масс. никотина. В некоторых вариантах выполнения материал может содержать приблизительно 4% масс. никотина.
В некоторых вариантах выполнения табачный материал может содержать экстракт табака. Табачный экстракт является составом из табака, который получают с помощью способа, содержащего обработку табака растворителем, совместно с любыми другими пригодными процессами экстракции.
В некоторых вариантах выполнения экстракт табака может быть получен посредством способа, содержащего обработку табака водой. В некоторых вариантах выполнения обработка табака водой может содержать добавление воды к табаку, отделение полученного жидкого экстракта на основе воды от нерастворимой части исходного табачного сырья и, по усмотрению, удаление излишка воды для образования экстракта табака. Можно использовать любые пригодные способы фильтрации, такие как центробежная фильтрация твердых частиц или вакуумная фильтрация с восходящим движением жидкости. Можно использовать любые пригодные способы испарительного концентрирования, такие как вакуумный вращающийся диск, вакуумное падение или выпаривание с восходящей пленкой. Такие процессы известны специалистам в области фильтрации и испарительного концентрирования.
В некоторых вариантах выполнения экстракт табака может приготавливаться посредством способа, содержащего этапы удаления или уменьшения концентрации определенных веществ. Например, экстракт табака может обрабатываться бентонитом для уменьшения содержания белка и/или поливинилполипирролидоном для уменьшения содержания полифенола.
В некоторых варрантах выполнения экстракт табака может приготавливаться посредством способа, содержащего этапы добавления или увеличения концентрации одного или нескольких веществ. В некоторых из этих вариантов выполнения можно добавлять, например, генерирующие аэрозоль агенты и/или ароматизаторы.
Экстракт табака, входящий в состав генерирующего аэрозоль материала в устройствах изобретения, может иметь любой пригодный химический состав. Он может иметь любой пригодное содержание твердых частиц и жидкости. Содержание твердых частиц экстракта табака может оказывать значительное влияние на структурную стабильность генерирующего аэрозоль материала при добавлении к нагревательному элементу с электрическим сопротивлением и может оказывать значительное влияние на изменение материала при нагреве.
Эксперименты показывают, что генерирующий аэрозоль материал, приготовленный посредством сушки суспензии генерирующего аэрозоль материала, который содержит экстракт табака с содержанием твердых частиц приблизительно 55%, пригоден для изобретения. Подробное описание этих экспериментов представлено ниже в разделе «Примеры». В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может быть приготовлен посредством сушки суспензии генерирующего аэрозоль материала, который содержит экстракт табака с содержанием твердых частиц, по меньшей мере, приблизительно 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% или 99%. В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может быть приготовлен посредством сушки суспензии генерирующего аэрозоль материала, который содержит экстракт табака с содержанием твердых частиц приблизительно 55%.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать любые пригодные вещества вместо экстракта табака или в добавление к нему. Примеры пригодных веществ включают в себя без ограничения: воду, связующее, неорганический материал наполнителя и генерирующий аэрозоль агент. В некоторых вариантах выполнения такие вещества могут быть добавлены к генерирующему аэрозоль материалу во время процесса приготовления восстановленного табачного материала. В некоторых вариантах выполнения такие вещества могут быть добавлены к генерирующему аэрозоль материалу посредством процесса, содержащего пропитывание табачного материала.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать один или несколько неорганических материалов наполнителя. Генерирующий аэрозоль материал может содержать любые пригодные неорганические материалы наполнителя. Пригодные неорганические материалы наполнителя включают в себя без ограничения: карбонат кальция (т.е. мел), перлит, вермикулит, диатомит, коллоидный кремнезем, окись магния, сульфат магния, карбонат магния и пригодные неорганические сорбенты, такие как молекулярные сита.
Неорганический материал наполнителя может быть включен в состав генерирующего аэрозоль материала для любой соответствующей цели. В некоторых вариантах выполнения он может действовать в качестве сорбента и/или опоры для других веществ в генерирующем аэрозоль материале. В некоторых вариантах выполнения он может действовать как структура для адсорбции других веществ перед их высвобождением при нагреве. В некоторых вариантах выполнения он может действовать в качестве сорбента и/или опоры для генерирующего аэрозоль агента, такого как глицерин, и/или для других веществ, которые оказывают влияние на органолептические показатели аэрозоля, генерируемого при нагреве.
В некоторых вариантах выполнения неорганический материал наполнителя может быть включен в состав генерирующего аэрозоль материала для обеспечения дополнительной прочности. В некоторых вариантах выполнения он может быть включен в состав генерирующего аэрозоль материала вместе с экстрактом табака, и в этом случае он может способствовать удерживанию экстракта табака и/или обеспечивать его дополнительную прочность.
Неорганический материал наполнителя может быть включен в состав генерирующего аэрозоль материала в любом пригодном количестве и концентрации. В некоторых вариантах выполнения преимуществом является включение в состав генерирующего аэрозоль материала большого количества неорганического материала наполнителя для увеличения его прочности. В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать приблизительно 1-90%, 45-95%, 50-90%, 55-85%, 60-80% или 65-75% масс. неорганического материала наполнителя. В некоторых из этих вариантов выполнения неорганический материал наполнителя может быть мелом.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать одно или несколько связующих. Генерирующий аэрозоль материал может содержать любое пригодное связующее. В некоторых вариантах выполнения связующее содержит один или несколько составляющих элементов из числа элементов, к которым относятся альгинат, целлюлоза или модифицированная целлюлоза, крахмал или модифицированный крахмал и природная камедь.
Пригодные связующие включают в себя без ограничения: альгинатные соли, содержащие любой пригодный катион, такие как альгинат натрия, альгинат кальция и альгинат калия; целлюлозу или модифицированную целлюлозу, такую как гидроксипропилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза; крахмал или модифицированный крахмал; пектиновые соли, содержащие любой пригодный катион, такие как пектат натрия; ксантановая камедь, гуаровая камедь и любые другие пригодные природные камеди.
Связующее может быть включено в состав генерирующего аэрозоль материала в любом пригодном количестве и концентрации. Количество и концентрация связующего, включенного в состав материала, могут варьироваться в зависимости от состава материала, природы источника нагрева, например, нагревательного элемента с электрическим сопротивлением, и необходимых свойств устройства, в состав которого включено связующее.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать приблизительно 3-50%, 5-40%, 10-35% или 15-30% масс. связующего. В некоторых из этих вариантов выполнения связующее может быть альгинатом натрия. В некоторых вариантах выполнения преимущественно материал может содержать приблизительно 20-25% масс. связующего. В некоторых из этих вариантов выполнения связующее может быть альгинатом натрия.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать воду. Вода может быть включена в состав генерирующего аэрозоль материала для любой пригодной цели и может быть очищена посредством использования любого пригодного способа очистки, такого как обратный осмос, дистилляция и/или ионный обмен. В некоторых вариантах выполнения она может быть включена в состав материала для его увлажнения. Как вариант или дополнительно, она может быть включена в состав материала для модификации органолептических показателей аэрозоля и/или газа, генерируемого из материала при нагреве.
В состав генерирующего аэрозоль материала может быть включено любое пригодное количество воды. Например, некоторые генерирующие аэрозоль материалы на неорганической основе могут содержать 3-10% воды. Например, некоторые генерирующие аэрозоль материалы на основе табака могут содержать 10-15% воды.
В некоторых вариантах выполнения как подробно описано ниже, генерирующий аэрозоль материал может наноситься на источник тепла в форме суспензии, которая подвергается сушке для образования твердого покрытия или слоя или монолитной формы. Суспензия может включать в себя воду, часть которой удаляется во время сушки суспензии.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать один или несколько из приведенных ниже элементов в любой возможной комбинации: генерирующий аэрозоль агент, такой как глицерин; неорганический материал наполнителя, такой как мел; связующее, такое как альгинат натрия; ароматизатор, никотин или воду.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может содержать теплопроводящие частицы. Они могут улучшать интенсивность теплопередачи от нагревательного элемента с электрическим сопротивлением к генерирующему аэрозоль материалу. Как вариант или в дополнение они могут улучшать интенсивность теплопередачи от одной области генерирующего аэрозоль материала к другой области генерирующего аэрозоль материала.
Приведенное ниже описание суспензии и параметров для всех компонентов относится к возможным количествам и/или концентрациям компонентов в суспензии для получения генерирующего аэрозоль материала (а не к компонентам полученного генерирующего аэрозоль материала, если не указано иначе).
В данном контексте суспензия представляет собой жидкость гель, раствор, суспензию или эмульсию. Она необязательно должна включать в себя твердые частицы вещества. В некоторых вариантах выполнения она имеет форму, готовую для нанесения на поверхность источника тепла, так чтобы после сушки она образовывала покрытие или закрывала источник тепла.
В некоторых вариантах выполнения суспензия имеет консистенцию и содержание воды, которые делают ее пригодной для литья или погружения или распыления на источник тепла. В других вариантах выполнения суспензия может иметь консистенцию и содержание воды, которые делают ее пригодной для экструзии, например, для образования стержня генерирующего аэрозоль материала вокруг, которого может быть помещен или образован источник тепла.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может быть приготовлен посредством сушки суспензии, содержащей приблизительно 30-80%, 40-70% или 50-60% масс. табачного материала. В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль материал может быть приготовлен посредством сушки суспензии, содержащей приблизительно 55% масс. табачного материала.
В некоторых вариантах выполнения генерирующий аэрозоль м